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电力安全工具柜控制系统的研制与开发

作　者: 张福亮
导　师: 王社国
学　校: 河北工程大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 安全工具柜 LED显示屏 ARM Windows CE 温湿度控制仪
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

在电力系统中,安全工具的管理非常重要。先前的管理方法和保管条件,致使安全工具的存放空间过大,温度、湿度得不到有效控制,很容易造成绝缘工具受潮。由于不能与安全管理系统联网,致使安全工具的试验数量与实际使用的数量不一致,超过试验周期的安全工具查找困难。这样,很容易发生安全工具漏检,实际操作中使用了未经检验的工具,导致事故的发生。为了解决电力系统安全工具的管理问题,我们根据河北电力设备厂对安全工具管理的具体要求,开发研制了电力安全工具柜控制系统。该控制系统采用成都英创信息技术有限公司生产的嵌入式主板EM9161作为控制核心,通过光电开关采集柜内工具种类和数量信息,在LED显示屏上同步显示。通过温湿度传感器,将采集到的温度、湿度信息传给智能温湿度控制仪。通过温湿度控制仪控制加热棒和除湿风扇,对电力安全工具进行加热和除湿处理。通过RS-232或RS-485接口与上位机进行通信。该控制系统不仅能很直观地显示柜内工具的种类及数量,正在使用的工具的种类和数量,而且能够显示安全运行天数及距下次安检天数,能显示当前日期和时间以及柜内外的温度和湿度状况。通过调试阶段、试运行阶段和稳定运行阶段,本文中的控制系统设计方案得到了验证,实现了预期功能。基于该控制系统的电力安全工具柜,自投入运行以来运行情况良好,得到了用户的好评与肯定,完全满足电力系统对绝缘工具的存放要求。本文对基于ARM的电力安全工具柜控制系统进行了研究,主要研究内容如下:(1)嵌入式系统设计硬件平台的选择。嵌入式开发硬件平台的选择主要是嵌入式处理器的选择。(2)嵌入式系统设计软件平台的选择。嵌入式开发软件平台的选择主要是嵌入式操作系统的选择。(3)基于ARM的电力安全工具柜控制系统硬件设计。(4)基于ARM的电力安全工具柜控制系统软件设计。(5)完成基于ARM的电力安全工具柜控制系统的设计并进行功能测试。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-12
第1章绪论  12-19
  1.1 研究背景及意义  12-13
  1.2 电力安全工具柜控制系统研究现状  13-17
    1.2.1 嵌入式技术的研究现状  13-14
    1.2.2 LED 显示技术的研究现状  14-15
    1.2.3 电力安全工具柜控制系统的研究现状  15-17
  1.3 本论文的研究工作  17-18
  1.4 本论文的组织结构  18
  1.5 本章小结  18-19
第2章嵌入式系统软硬件平台的选择  19-29
  2.1 嵌入式系统的定义和特点  19-21
  2.2 嵌入式系统的设计过程  21-22
  2.3 嵌入式硬件平台的选择  22-25
    2.3.1 嵌入式微处理器  22-24
    2.3.2 嵌入式微处理器的选择  24-25
  2.4 嵌入式软件平台的选择  25-28
    2.4.1 嵌入式操作系统综述  25-27
    2.4.2 嵌入式操作系统的选择  27-28
    2.4.3 集成开发环境的选择  28
  2.5 本章小结  28-29
第3章电力安全工具柜控制系统硬件设计  29-50
  3.1 电力安全工具柜控制系统硬件平台  29-34
    3.1.1 工控主板EM9161 介绍  29-30
    3.1.2 工控主板EM9161 主要技术指标  30-33
    3.1.3 工控主板EM9161 的管脚功能描述  33
    3.1.4 搭建硬件开发平台  33-34
  3.2 电力安全工具柜控制系统总体设计框架  34-35
  3.3 电力安全工具柜控制系统各功能模块硬件设计  35-45
    3.3.1 温湿度控制部分  35-38
    3.3.2 数据采集部分  38-39
    3.3.3 LED 屏显示控制部分  39-45
  3.4 各功能模块接口电路设计  45-49
    3.4.1 工控主板EM9161 与LED 显示屏接口电路  45-46
    3.4.2 工控主板EM9161 与数据采集部分的接口电路  46-49
  3.5 本章小结  49-50
第4章电力安全工具柜控制系统软件设计  50-71
  4.1 电力安全工具柜控制系统软件开发平台  50-55
    4.1.1 Windows CE 操作系统概述  50-52
    4.1.2 Embedded Visual C++概述  52-55
  4.2 工控主板EM9161 的软件功能  55-57
    4.2.1 工控主板EM9161 的相关功能说明  55-56
    4.2.2 工控主板EM9161 的硬件中断  56-57
  4.3 下位机EM9161 应用软件设计  57-62
    4.3.1 系统初始化  57-58
    4.3.2 LED 显示屏显示程序设计  58-60
    4.3.3 串口通信程序设计  60-62
  4.4 上位机PC 应用软件设计  62-70
    4.4.1 汉字点阵的生成  62-63
    4.4.2 串口通信程序设计  63-66
    4.4.3 上位机应用软件界面设计  66-70
  4.5 本章小结  70-71
第5章电力安全工具柜控制系统功能测试  71-77
  5.1 嵌入式系统功能测试  71
  5.2 嵌入式系统测试方法和测试流程  71-73
    5.2.1 嵌入式系统测试方法  71-72
    5.2.2 嵌入式系统测试流程  72-73
  5.3 Windows CE 及其集成开发环境调试工具  73-74
    5.3.1 Windows CE 的远程调试工具  73
    5.3.2 Windows CE 集成开发环境调试工具  73-74
  5.4 电力安全工具柜控制系统测试  74-76
  5.5 电力安全工具柜控制系统测试结果  76
  5.6 本章小结  76-77
第6章总结与展望  77-79
  6.1 论文工作总结  77-78
  6.2 展望  78-79
致谢  79-80
参考文献  80-82
作者简介  82
攻读硕士学位期间发表的论文  82-83

电力安全工具柜控制系统的研制与开发

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